La presència de metalls pesants provinents de diferents tipus d'indústries en els
sistemes hídrics d'arreu és una qüestió mediambiental molt greu perquè afecta directament
al ecosistemes fluvials i als éssers vius que hi interactuen incloses les persones. Actualment,
existeixen mètodes que permeten eliminar aquests metalls dels efluents, però la major part
resulten cars. En aquest projecte, s'estudia una alternativa pel tractament d'aigua dels rius i
aqüífers amb un procés de biosorció. Aquesta proposta, si fos realment efectiva, resultaria
molt econòmica perquè empra restes vegetals com a element adsorbent. Concretament, en
aquest estudi s'usa rapa de raïm.
En relació al procés de biosorció, el projecte demostra que durant el procés de
retenció del metall pesant, en aquest cas el catió coure(II), s'allibera l'ió calci(II) i protons. La
presència d'aquests dels cations metàl·lics és mesurada amb elèctrodes selectius d'ions
(ISE), l’element essencial dels quals són les seves membranes. En aquest projecte s’ha
sintetitzat una membrana selectiva al calci que compleix amb els requeriments necessaris
per realitzar un bon estudi. Entre tots ells destaquen mostrar un correcte funcionament dins
del rang de concentracions dels metalls (de 0,01 mM a 10 mM) en les dissolucions d'estudi,
una bona sensibilitat i selectivitat suficient, és a dir, que sigui capaç de diferenciar el catió
calci del catió coure a un nivell adequat. Els elèctrodes són fabricats en tres configuracions
diferents per les diverses etapes de l’experiments. Malgrat ser verificats els requisits, no és
possible demostrar relacions evidents dels resultats entre els diversos sensors fabricats.
A continuació es dissenya un sistema de flux continu basat en una columna de llit fix
per tal d'estudiar el procés de biosorció de metall. A banda de la monitorització del calci i el
coure, s'afegeix la monitorització del pH i de la conductivitat per tal d’analitzar altres
característiques de l'adsorció.
Un avantatge de la biosorció és la possibilitat de reutilitzar la rapa i recuperar el
metall pesant. En l’estudi s'ha determinat què succeeix durant el procés de biosorció amb
rapa nova i amb rapa després d'haver recuperat el coure d'un primer cicle per elució amb
HClO4 0,1 M.
En el primer cas, tot sembla indicar que efectivament hi ha un bescanvi iònic entre el
coure adsorbit i el calci alliberat. Quan el calci s'esgota, el coure ja no és pràcticament
adsorbit, encara que tampoc assoleix la concentració de l’entrada i això porta a sospitar que
hi pot haver alguna altra espècie intercanviant-se amb Cu2+, possiblement els protons. En el
segon cas, com que s'ha extret el coure usant àcid, el bescanvi del coure es duu a terme
amb protons (H+) encara que es redueix el període d'adsorció. No obstant, són necessaris
estudis complementaris per validar aquesta explicació. |